中药形状特征数据库构建方法、数据库以及鉴定系统

技术特征：
1.一种中药形状特征数据库构建方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、通过中药形状特征采集装置采集并存储各种中药的中药标准样品图像；其中，所述中药形状特征采集装置包括：载物台，所述载物台的顶部具有一载物板，用于承载至少一片中药标准样品，所述载物台的底部包括有多自由度移动机构，用于支撑所述载物板并受控地带动所述载物板沿着多个方向移动；相机，其独立于所述载物板进行固定，且位于所述中药标准样品的正上方，用于从正上方对所述中药标准样品进行拍照；光源，其设置在所述中药标准样品的周围，用于在所述相机拍照时提供光照；载物台控制单元，用于响应所述载物板上的中药标准样品在拍摄时接收到的拍摄角度指令，自动控制所述多自由度移动机构以带动所述载物板及载物板上的中药标准样品进行移动；相机控制单元，用于响应所述载物板上的中药标准样品在拍摄时接收到的清晰度指令，控制所述相机进行自动对焦，从而实现对包括有形状特征的中药标准样品图像的自动采集；存储单元，用于将所述相机采集的包括有形状特征的中药标准样品图像进行存储；处理单元，用于根据预采集的中药标准样品的形状特征，生成对应的拍摄角度指令以及清晰度指令，并将指令发送至载物台控制单元以及相机控制单元，同时，所述处理单元还用于控制所述相机将采集到的包括有形状特征的中药标准样品图像传输至所述存储单元进行存储；所述多自由度移动机构为三自由度移动机构，能够在同一个二维坐标系内沿着x轴或y轴方向移动，以实现载物板的平移，同时还能够以其中的x轴为转动轴线进行转动，以实现载物板的转动；所述预采集的中药标准样品的形状特征至少包括中药标准样品的平面尺寸、厚薄、形状、表面特征、截面纹理、质地、颜色及光泽；步骤二、通过中药形状鉴定方法对任一种中药的中药标准样品图像中的形状特征进行定位、测量以及标定，将标定成功后的形状特征定义为形状识别特征点，并对各形状识别特征点进行示教；步骤三、对步骤二中进行示教的各形状识别特征点进行深度学习；步骤四、通过步骤二、三方法，对步骤一中所有中药的中药标准样品图像进行处理，得到各种的中药标准样品图像完善的形状识别特征数据，从而得到中药形状特征数据库。2.根据权利要求1所述的中药形状特征数据库构建方法，其特征在于，在所述步骤一中，针对任一种中药，需要采集并存储至少100份不同的中药标准样品图像；以及在所述步骤二中需要对所述任一种中药的至少100份不同的中药标准样品图像的形状特征进行相应处理。3.根据权利要求2所述的中药形状特征数据库构建方法，其特征在于，在所述步骤三中，对每一种中药标准样品图像的各形状识别特征点进行深度学习时，采用的学习样本数据至少按照如下分类：采收时间、切制方式、产地、野生或家种以及伪品。
4.根据权利要求1所述的中药形状特征数据库构建方法，其特征在于，所述光源包括如下独立控制的：呈直板状的底部光源，其平行铺设在所述载物板上，其中，所述中药标准样品对应固定在所述底部光源的顶面上；呈直板状的顶部光源，其平行设置在所述底部光源的顶部，所述顶部光源上与所述中药标准样品对应位置处贯穿开设有通孔，以便于所述相机的能够穿过该通孔从正上方对所述中药标准样品进行拍照；呈条形的侧面光源，其中，两块所述侧面光源设置在所述底部光源与顶部光源之间，且沿所述中药标准样品的左右两侧对称布置；相应的，所述中药形状特征采集装置还包括：光源控制单元，用于响应所述载物板上的中药标准样品在拍摄时接收到的光照强度指令，自动控制对应光源的光照强度；相应的，所述处理单元还用于根据预采集的中药标准样品的形状特征，生成对应的光照强度指令，并将指令发送至所述光源控制单元。5.一种中药形状特征数据库，其特征在于，所述中药形状特征数据库是由权利要求1-4任一项所述的中药形状特征数据库构建方法构建得到。6.一种中药鉴定系统，其特征在于，包括如下：形状特征数据库，其采用权利要求5所述的中药形状特征数据库；鉴定单元，用于将待鉴定中药的至少一项形状特征与所述形状特征数据库中对应中药的对应形状特征进行比对识别，并将比对识别结果进行输出；鉴定结果显示单元，用于将所述鉴定单元的比对识别结果进行显示。7.根据权利要求6所述的中药鉴定系统，其特征在于，在所述鉴定单元中进行比对识别时，若待鉴定中药的某一项形状特征与所述形状特征数据库中对应的形状特征比对识别相同，则输出“是”的结果，并显示识别相似度百分率；若不相同，则输出“否”的结果；以及在所述鉴定结果显示单元中，是对所述待鉴定中药、待鉴定中药的形状特征以及识别结果中的“是”或“否”进行显示。

技术总结
本申请属于中药材质量鉴定技术领域，具体涉及一种中药形状特征数据库构建方法、数据库以及鉴定系统，其中，中药形状特征数据库构建方法包括如下步骤：采集并存储各种中药的中药标准样品图像；对任一种中药的中药标准样品图像中的形状特征进行定位、测量、标定以及并对各形状识别特征点进行示教；对进行示教的各形状识别特征点进行深度学习；对所有中药的中药标准样品图像进行处理，得到中药形状特征数据库。本申请的中药形状特征数据库构建方法是对传统中药形态鉴别之中智能化、标准化的创新，解决了迄今为止中药鉴定依赖人工鉴定的模式，无统一标准、速度慢、效率低、准确率低，导致中药质量不能得到有效维护和提高的问题。药质量不能得到有效维护和提高的问题。药质量不能得到有效维护和提高的问题。


技术研发人员：金艳 袁媛 黄璐琦
受保护的技术使用者：中国中医科学院中药研究所
技术研发日：2021.12.13
技术公布日：2023/2/6